ระบบโครงสร้างเครื่องกล
จากมุมมองของโครงสร้างทางกล โดยทั่วไปหุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะแบ่งออกเป็นหุ่นยนต์แบบอนุกรมและหุ่นยนต์แบบขนาน คุณลักษณะของหุ่นยนต์อนุกรมคือการเคลื่อนที่ของแกนหนึ่งเปลี่ยนจุดกำเนิดของระบบพิกัดของอีกแกนหนึ่ง ในขณะที่การเคลื่อนที่ของแกนหนึ่งในหุ่นยนต์คู่ขนานไม่เปลี่ยนจุดกำเนิดของระบบพิกัดของอีกแกนหนึ่ง หุ่นยนต์อุตสาหกรรมยุคแรกๆ ล้วนใช้กลไกแบบอนุกรม กลไกแบบขนานถูกกำหนดให้เป็นกลไกวงปิด- โดยที่แท่นเคลื่อนที่และแท่นคงที่เชื่อมต่อกันด้วยสายโซ่จลนศาสตร์อิสระอย่างน้อยสองสาย กลไกดังกล่าวมีระดับความอิสระตั้งแต่สององศาขึ้นไป และขับเคลื่อนแบบขนาน กลไกแบบขนานประกอบด้วยสององค์ประกอบ: ข้อมือและแขน ช่วงการเคลื่อนไหวของแขนมีผลกระทบอย่างมากต่อพื้นที่ทำงาน ในขณะที่ข้อมือเป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างเครื่องมือกับตัวเครื่อง เมื่อเปรียบเทียบกับหุ่นยนต์แบบอนุกรม หุ่นยนต์คู่ขนานมีข้อได้เปรียบ เช่น ความแข็งที่สูงกว่า ความเสถียรของโครงสร้าง ความสามารถในการรับน้ำหนัก-ที่สูงกว่า ความแม่นยำในการเคลื่อนที่ระดับไมโคร-ที่สูงกว่า และภาระในการเคลื่อนที่ที่ต่ำกว่า ในการกำหนดตำแหน่ง วิธีแก้ปัญหาไปข้างหน้าสำหรับหุ่นยนต์อนุกรมนั้นง่าย แต่วิธีแก้ปัญหาแบบผกผันนั้นยากมาก ในทางกลับกัน สำหรับหุ่นยนต์คู่ขนาน วิธีแก้ปัญหาไปข้างหน้านั้นยาก แต่วิธีแก้ปัญหาแบบผกผันนั้นง่ายมาก
ระบบขับเคลื่อน
ระบบขับเคลื่อนเป็นอุปกรณ์ที่จ่ายพลังงานให้กับระบบโครงสร้างทางกล ระบบขับเคลื่อนแบ่งออกเป็นสี่ประเภทตามแหล่งพลังงาน: ไฮดรอลิก นิวแมติก ไฟฟ้า และเครื่องกล หุ่นยนต์อุตสาหกรรมในยุคแรกๆ ใช้ระบบขับเคลื่อนไฮดรอลิก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปัญหาต่างๆ เช่น การรั่วไหล เสียงรบกวน และความไม่เสถียรของความเร็วต่ำ-ตลอดจนหน่วยกำลังที่เทอะทะและมีราคาแพง ปัจจุบันระบบขับเคลื่อนไฮดรอลิกจึงถูกนำมาใช้เฉพาะในหุ่นยนต์ขนาดใหญ่และงานหนัก- หุ่นยนต์ประมวลผลแบบขนาน และการใช้งานพิเศษบางอย่างเท่านั้น ระบบขับเคลื่อนแบบนิวแมติกมีข้อดี เช่น ความเร็วสูง โครงสร้างระบบที่เรียบง่าย การบำรุงรักษาง่าย และต้นทุนต่ำ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์นิวแมติกทำงานที่แรงดันต่ำ ทำให้การวางตำแหน่งที่แม่นยำทำได้ยาก และโดยทั่วไปจะใช้สำหรับการขับเคลื่อนเอนด์เอฟเฟกต์ในหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเท่านั้น อุปกรณ์จับยึดแบบนิวแมติก กระบอกหมุน และถ้วยดูดแบบนิวแมติกสามารถใช้เป็นอุปกรณ์ส่วนปลายสำหรับการจับและประกอบชิ้นงานที่มีน้ำหนักปานกลางถึงขนาดเล็ก ปัจจุบันไดรฟ์ไฟฟ้าเป็นวิธีขับเคลื่อนที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย คุณลักษณะประกอบด้วยแหล่งจ่ายไฟที่สะดวก การตอบสนองที่รวดเร็ว แรงผลักดันขนาดใหญ่ การตรวจจับสัญญาณ การส่งผ่าน และการประมวลผลที่สะดวก และความสามารถในการใช้วิธีการควบคุมที่ยืดหยุ่นต่างๆ โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์ขับเคลื่อนจะใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์หรือเซอร์โวมอเตอร์ มอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงก็ใช้เช่นกัน แต่มีราคาแพงกว่าและมีการควบคุมที่ซับซ้อนกว่า ตัวลดที่จับคู่กับมอเตอร์โดยทั่วไปคือตัวลดฮาร์มอนิก ตัวลดตะไลไซโคลลอยด์ หรือตัวลดเกียร์ของดาวเคราะห์ เนื่องจากข้อกำหนดการขับเคลื่อนเชิงเส้นตรงที่สำคัญในหุ่นยนต์คู่ขนาน มอเตอร์เชิงเส้นตรงจึงถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในด้านนี้
ระบบตรวจจับ
ระบบการตรวจจับของหุ่นยนต์แปลงข้อมูลสถานะภายในและสิ่งแวดล้อมต่างๆ จากสัญญาณเป็นข้อมูลและข้อมูลที่ตัวหุ่นยนต์เองหรือหุ่นยนต์ตัวอื่นๆ สามารถเข้าใจและนำไปใช้ได้ นอกจากการตรวจจับปริมาณทางกลที่เกี่ยวข้องกับสถานะการทำงานของมันเอง เช่น การกระจัด ความเร็ว และแรง เทคโนโลยีการรับรู้ด้วยภาพยังเป็นส่วนสำคัญของการตรวจจับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมอีกด้วย ระบบวิชวลเซอร์โวใช้ข้อมูลภาพเป็นสัญญาณตอบรับเพื่อควบคุมและปรับตำแหน่งและท่าทางของหุ่นยนต์ ระบบวิชันซิสเต็มยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจสอบคุณภาพ การระบุชิ้นงาน การคัดแยกอาหาร และบรรจุภัณฑ์ ระบบการตรวจจับประกอบด้วยโมดูลเซ็นเซอร์ภายในและภายนอก การใช้เซ็นเซอร์อัจฉริยะช่วยปรับปรุงความคล่องตัว ความสามารถในการปรับตัว และความฉลาดของหุ่นยนต์
